У Вас вийшла з ладу акумуляторна батарея? Не біда. Ринок насичений цими виробами на будь-який смак. Але, чим більше пропозицій, тим важче вибрати. Для того щоб визначитися який акумулятор потрібен саме на Ваш автомобіль або трактор, щоб і працював надійно і щоб грошей зайвих не викидати, перед тим, як здійснити покупку, необхідно визначитися з параметрами, яким акумуляторна батарея (АКБ) повинна відповідати, щоб нормально функціонувати в поєднанні з іншим електрообладнанням.
Основні з цих параметрів є такими: електрична (номінальна) ємність, А · год; значення пускового струму (струму розряду стартера при регламентованої напрузі на полюсних виводах в режимі пуску двигуна), А; розміри корпусу АКБ; маса АКБ.
Розберемося з цими параметрами більш детально. Для режиму пуску двигуна від АКБ потрібний запас енергії - як достатня електрична ємність, так і висока потужність при розряді. Розробники та основні споживачі АКБ встановили для різних режимів розряду нормативні величини струмів і напруг, вимірюваних на полюсних клемах. Нормативні документи на АКБ, як правило, регламентують два найбільш важливих режиму розряду: режим визначення ємності батареї і стартерний режим при мінусовій температурі.
ЕЛЕКТРИЧНА ЕМКОСТЬ. Електрична ємність характеризує кількість електрики, яке здатна віддати АКБ при тривалому режимі розряду або здатність акумулятора давати певний струм протягом певного часу. Наприклад, ємність 40 ампер-годин означає, що акумулятор може давати струм в 1 ампер протягом 40 годин (або в 2 ампери протягом 20 годин і так далі). Електрична ємність батареї визначається або при 20-годинному розряді, або в режимі резервної ємності. Номінальна електрична ємність - ємність 20-годинного розряду АКБ. Саме її регламентують в більшості нормативних документів європейських виробників, в ГОСТ 959-91 і вказують на етикетці АКБ. Для визначення номінальної ємності батареї безперервно розряджають при температурі 25 C струмом, рівним 0,05 C20 (0,05 від величини номінальної ємності, зазначеної виробником при 20-годинному режимі розряду). Наприклад, для АКБ ємністю 60 А · год струм розряду становить 3 А, а для АКБ ємністю 90 А · год - 4,5 А. При визначенні номінальної ємності розряд припиняється при напрузі 10,5 В на 12-ти вольтовій батареї.
РЕЗЕРВНА ЕМКОСТЬ. Цей параметр, особливо шанований в Америці, показує інтервал часу (у хвилинах), протягом якого акумулятор здатний давати струм 25А (тобто протягом якого часу він зможе підміняти собою генератор, що вийшов з ладу). Або це запас ємності акумулятора, виміряна у хвилинах при розряді струмом в 25 А для батарей будь-якої ємності при температурі 27 C. Для АКБ номінальною ємністю 55 А · год резервна ємність може становити 85-90 хвилин. Це означає, що при виході з ладу генератора, автомобіль зможе використовувати накопичену в АКБ електричну енергію ще приблизно 1,5 години.
ПОТУЖНІСТЬ акумулятори. Пускова потужність - величина максимальної вихідної потужності, яку акумулятор може видавати протягом 30 секунд при температурі мінус 18 градусів. Цей показник характеризує здатність акумулятора запускати холодний двигун. Як відомо з електротехніки, потужність характеризується множенням розрядного струму на середню напругу в ланцюзі. P = I · U, де I - струм стартерного розряду при температурі -18 C, U - середнє арифметичне значення розрядної напруги, виміряного через рівні проміжки часу. У свинцевих батарей з ростом розрядного струму при режимі стартерного розряду (режимі розряду батареї при пуску двигуна стартером) величина середньої напруги помітно зменшується. Тому, з огляду на сталість пускового струму, чим більше потужність витрачається батареєю під час пуску двигуна, тим нижче буде напруга на його висновках, тобто, тим повільніше двигун буде обертатися стартером. Виходить, що чим вище потужність АКБ, тим швидше стартер «крутить» двигун і, відповідно, легше здійснить його запуск. Для порівняння потужностей батарей досить порівняти їх пусковий струм (більше струм - більше потужність), приведений до єдиної методики випробувань (EN, SAE, DIN, IEC, ГОСТ та ін.).
Стартерного розряду. Стартерний розряд (за кордоном - короткий розряд) заявленим виробником струмом, проводиться з певною тривалістю (безперервно або в переривчастому режимі) до напруги 6 В. При цьому, в нормативних документах вказують проміжні інтервали від початку розряду (5 сек. 10 сек. Або 30 сек.), протягом яких контролюють величину напруги АКБ в процесі розряду. Запас енергії батареї, характеризується часом розряду стартера, показує, як довго вона зможе забезпечувати спроби запуску двигуна. Попросту кажучи, чим більше ємність АКБ, тим більше в запасі спроб запустити двигун. Спочатку вибір АКБ проводять розробники пусковий системи двигуна. При цьому в розрахунку застосовують розрядні характеристики АКБ при стані заряду 75% на 3-й спробі пуску стартером. Температурні умови пуску двигуна задає
розробник двигуна. Як правило, температура пуску двигуна внутрішнього згоряння на товарних маслах приймається -20 С, а для дизельних двигунів до -15 C ... -17 Градусів C. Для останніх при низьких температурах передбачається застосування засобів полегшення пуску (аерозоль, підігрів палива, масла, повітря і так далі). Подібні ж засіб полегшення в зимових умовах можуть застосовуватися і для пуску бензинових двигунів. Обрану розробником по розрядних характеристиках стартер АКБ після лабораторних і експлуатаційних випробувань записують у технічний паспорт автомобіля. За цим документом, як правило, здійснюють заміну АКБ на нову.
DIN, SAE, EN ... На сучасних стартерних акумуляторних батареях вказують кілька показників в різних режимах їх визначення. Чи не кожен фахівець може зрозуміти, в чому відмінність струму розряду по DIN (Німеччина) або ТУ (Росія) від струму розряду по SAE (США) або EN (Стандарт Євросоюзу). Зовні очевидно, що значення струму по SAE або EN (Європейський союз) істотно більше, ніж за ТУ (ГОСТ 959-91) або DIN. При розряді цими струмами на полюсних виводах АКБ припускають різну за величиною напруга. При температурі електроліту-18с розряд струмами по SAE і EN передбачає напруга на полюсних виводах АКБ 7,2 В на 30-й секунді і В 7,5 на 10-й секунді відповідно, а при токах по DIN і ТУ (ГОСТ 959-91 ) напруга при розряді має бути не менше 9,0 В на 30-й секунді. З урахуванням цих показників вибір АКБ може бути успішним, якщо враховувати, що співвідношення розрядного струму по SAE і EN до струму по DIN і ТУ дорівнює 1,7 (1EN = 1,7 · 1DIN). Якщо на конкретній АКБ вказаний струм по одному із стандартів, то через цей коефіцієнт можна визначити значення струму розряду за іншими стандартами.
НОВАЯАККУМУЛЯТОРНАЯ батарея
Пусковий струм нової батареї повинен бути не нижче, ніж у старій (замінної). При цьому не слід брати нову АКБ з меншою електричної ємністю (А · год). Справа в тому, що при деяких режимах роботи двигуна (холостий хід) і малих денних пробігах автомобіля, АКБ в нічний час «допомагає» генератору живити включені споживачі. При малої власної електричної ємності глибина розряду при цьому може бути більше 40-50%, що призведе до зниження працездатності АКБ в режимі пуску двигуна. Глибокі розряди АКБ повторюються, приведуть до скорочення її ресурсу. Таким чином, вибираючи АКБ, автовласник повинен враховувати величину пускового струму, значення електричної (номінальної) ємності. розташування полюсних висновків, габаритні розміри (в основному по довжині) і спосіб кріплення АКБ. Паспортні показники АКБ є її потенційні можливості. Однак, вибираючи АКБ, необхідно пам'ятати, що в процесі експлуатації її стан багато в чому залежить від режиму і умов роботи автомобіля або трактора.
Чи можна застосовувати АКБ великого об'єму, ніж була?
Або впоратися генератор з її зарядом? Чи впорається, якщо АКБ нерозряджаються на автомобілі повністю, на всю ємність. На пуск двигуна від АКБ будь-якої ємності потрібно, приблизно, один і той же кількість електроенергії (на 1-3 спроби пуску по 5-10 сек.), Яка не перевищує 4-8% від її номінальної ємності. Цю ж кількість (А · год) генератор повинен повернути в АКБ після пуску двигуна. Інша справа, що повний запас ємності (енергії) в цих АКБ буде різним. Робота щітково-колекторного вузла стартера буде більш напруженою при установці АКБ більшої місткості: трохи прискориться знос щіток і контактної поверхні колектора стартера. Вибір АКБ за габаритними розмірами і полярності визначається особливостями автомобіля (майданчик під АКБ, довжина проводів). Крім того, виступаючі над поверхнею кришки АКБ полюсні висновки можуть не дати закрити кришку капота.
ТИПОВА МАРКИРОВКА АКБ
На кожній батареї відповідно до вимог міжнародних стандартів має бути маркування, що містить інформацію про її напруга, в номінальна ємність, призначення та особливості конструктивного виконання. Маркування російських і українських АКБ, наноситься відповідно до вимог ГОСТ 959-91. Воно відбувається за наступною схемою:
«6 СТ-60 А1»
(1) (2) (3) (4)
(1) - Цифра, яка вказує число послідовно з'єднаних акумуляторів у батареї (6 або 3), характеризує її номінальну напругу (12 або 6В відповідно).
(2) - Букви, що характеризують призначення батареї за функціональною ознакою (СТ - стартерная).
(3) - Число, яке вказує номінальну ємність батареї в ампер-годинах (А · год).
(4) - Букви або цифри, які містять додаткову інформацію про виконання батареї (при необхідності) і матеріалів, що застосовуються для її виготовлення, наприклад: «А» - із загальною кришкою, буква «З» - залита і повністю заряджена (якщо її немає - батарея сухозаряджена), слово «обслуговуюча» - для батарей, відповідають вимозі ГОСТ по витраті води, «Е» - корпус-моноблок з ебоніту, «Т» - моноблок з термопластичної пластмаси,
«М» - сепаратор типу міпласт з полівінілхлориду, «П» - сепаратор-конверт з поліетилену.
Наприклад, умовне позначення батареї «6СТ-60А1» вказує, що батарея складається з шести акумуляторів, з'єднаних послідовно. Таким чином, її номінальну напругу - 12 В. За своїм призначенням батарея стартерного типу, її номінальна ємність - 60 А · год при 20-годинному режимі розряду. Батарея виконана в моноблоці із загальною кришкою в сухозаряженной виконанні. Умовне позначення батарей, що вживається більшістю європейських виробників, є п'ятизначним кодом за німецькими стандартами DIN (наприклад 560 19) або десятизначним кодом за міжнародним стандартом ETN (наприклад 560 059 042). У структурі код як по DIN, так і по ETN, значення перших трьох цифр однакова. Вони показують номінальну ємність і напруги батареї. Для батареї 6-вольтової перші три цифри (від 001 до 499) є номінальною ємності в ампер-годинах. Для найбільш поширених 12-вольтах АКБ номінальну ємність можна отримати, віднімаючи 500 з тризначного числа (від 501 до 799). Таким чином, якщо перша цифра позначення дорівнює 5, то ємність батареї від 1 до 99 А · год, якщо 6 - від 100 до 199 А · год, а якщо 7 - від 200 до 299 А · год.
Наприклад, батареї типу 560 19 (по DIN) або 560 059 042 (по ETN) мають ємність 60 А · год. Останні дві цифри в позначенні по DIN, також як друга трійка цифр у позначенні по ETN, вказують на варіант конструктивного виконання, що характеризує розміри і тип полюсних висновків, конструкцію кріпильних елементів, тип газовідводу, тип кришки, наявність ручок, вибропрочность тощо. Число з трьох останніх цифр в позначенні по ETN становить 0,1 від величини струму холодної прокрутки по EN. Для наведеного вище прикладу струм холодної прокрутки рівний:
I = 042 x 10 = 420 А. Для порівняльного перерахунку величини струму по DIN EN в застосовують коефіцієнт 1,7:
IEN = 1,7 · IDIN
Крім вищевказаних позначень маркування батареї повинна містити наступні дані:
- товарний знак заводу-виготовлювача;
- 60 Аh - номінальна ємність в Ампер-годинах (А · год або Ah);
- 420 А - пусковий струм - струм холодної прокрутки при -18 C в Амперах (А);
- 12 V - номінальна напруга в Вольтах (або V);
- 0901 - дата виготовлення (дві цифри - місяць, дві цифри - рік виготовлення);
- 20 kg - маса батареї в стані поставки з заводу;
- «+» і «-» - знаки полярності;
- попереджувальні знаки, наприклад: небезпечно-їдка речовина, не курити, не кантувати, не давати дітям і т.п .;
- рівень залитого електроліту (min, max або інші позначення граничних рівнів).
Вся маркування, передбачена вимогами стандартів, наноситься на корпус або кришку батареї. Деякі вітчизняні виробники позначають ще і резервну ємність, а також струм холодної прокрутки відразу за декількома стандартами. N 60095-1 (European norm) вимагає нанесення на корпус батареї такої інформації:
номер (умовне позначення) по ETN (European Type Number) з дев'яти цифр;
товарний знак заводу-виготовлювача;
умовні знаки заходів безпеки при роботі з батареєю;
номінальну напругу в В;
ємність номінальна або резервна;
струм холодної прокрутки Ic;
знак полярності - позитивний висновок повинен бути позначений знаком «+» на кришці або на самому висновку.
Крім цього, на батареї може наноситися інша інформація - позначення батарей, з якими взаємозамінна дана АКБ, тощо. Маркування європейської батареї: 1 - номінальна напруга; 2 - номінальна ємність; 3 - струм холодної прокрутки по EN; 4 - позначення батарей, з якими взаємозамінна дана АКБ; 5 - умовне позначення; 6 - знаки заходів безпеки. Американські виробники формують умовне позначення відповідно до вимог стандарту SAE (США). Позначення складається з номера тіпорозмерной групи і струму холодної прокрутки при -18 C. Наприклад, батарея типу A24410 відноситься до тіпорозмерной групі 24 (260x173x225 мм), а її струм холодної прокрутки по методиці SAE дорівнює 410 А при -18 C. Відповідно до стандарту SAE J537 (Society of Automotive Engineers) на батареях американського виробництва наноситься: умовне позначення батареї з п'яти цифр і струм холодної прокрутки. Вимог щодо маркування SAE J537 не містить, але американські виробники додатково наносять наступну інформацію: номінальна напруга; знаки полярності «+» і «-», резервна ємність (не завжди), товарний знак виробника, умовні знаки заходів безпеки при роботі з батареєю.